Objevena galaxie složená převážně z temné hmoty

Na dvou uvedených fotografiích je temná galaxie Dragonfly 44. Snímek vlevo byl pořízen v rámci přehlídky Sloan Digital Sky Survey (SDSS). Ve viditelném světle jsou pozorovatelné pouze sotva patrné šmouhy. Snímek vpravo představuje dlouhou expozici pomocí dalekohledu Gemini, jednoho z nejvýkonnějších dalekohledů na světě, odhalující velké protáhlé objekty. K pořízení snímku byl použit spektrograf Gemini Multi-Object Spectrograph (GMOS). Galaxie Dragonfly 44 je při své velké hmotnosti velmi slabá a skládá se téměř výhradně z temné hmoty.

Dragonfly 44 se nachází poblíž kupy galaxií Coma a byla přehlížena až do minulého roku, protože má neobvyklé složení: jedná se o difúzní „flek“ velikosti Mléčné dráhy, avšak s mnohonásobně menším počtem hvězd.

„Velmi brzy po objevu jsme si uvědomili, že tato galaxie je velmi obtížně pozorovatelná. Obsahuje pouze několik hvězd, které by se rychle rozprchly, pokud by je něco nedrželo pohromadě,“ říká astronom Pieter van Dokkum z Yale University, hlavní autor článku publikovaného v časopise Astrophysical Journal Letters.

Vědecký tým, jehož vedoucím byl Pieter van Dokkum, profesor astronomie a fyziky na Yale University, byl schopen pořídit dobrý snímek galaxie Dragonfly 44 díky observatoři W. M. Keck a dalekohledu Gemini North, jež se nacházejí na Havajských ostrovech. Astronomové využili pozorování z Keckovy observatoře uskutečněná v průběhu šesti nocí k měření rychlostí hvězd nacházejících se v galaxii. Pomocí dalekohledu Gemini North s objektivem o průměru 8 metrů odhalili halo z kulových hvězdokup kolem jádra galaxie, podobné halu obklopujícím naši Galaxii.

Rychlosti hvězd jsou indikátorem hmotnosti galaxie, poznamenávají astronomové. Čím rychleji se hvězdy pohybují, tím větší je hmotnost galaxie.

„Kupodivu se hvězdy pohybují rychlostmi, které jsou mnohem vyšší, než astronomové očekávali pro tak málo jasnou galaxii. To znamená, že Dragonfly 44 obsahuje velké množství nepozorovatelné hmoty,“ říká spoluautor výzkumu Roberto Abraham z University of Toronto.

Astronomové nejprve detekovali galaxii Dragonfly 44 prostřednictvím Dragonfly Telephoto Array, což je soustava dalekohledů, kterou navrhli a postavili Pieter van Dokkum a Roberto Abraham.

Hmotnost galaxie Dragonfly 44 byla odhadnuta na jeden bilión hmotností Slunce, což přibližně odpovídá hmotnosti naší Galaxie. Avšak pouze jedna setina procenta její hmotnosti představuje hvězdy a „normální“ hmotu. Zbývajících 99,99 % se zde nachází v podobě temné hmoty – hypotetické substance, která zůstává nepozorovatelná a projevuje se pouze gravitací.

Výzkumníci potvrdili, že objevená galaxie se skládá především z temné hmoty, což není nic nového – mimořádně slabé trpasličí galaxie mají podobné složení. Avšak tyto galaxie jsou přibližně 10 000× méně hmotné než Dragonfly 44.

„Nemáme žádnou představu o tom, jak galaxie jako Dragonfly 44 mohly vzniknout,“ říká Roberto Abraham. „Data z dalekohledu Gemini ukazují, že relativně velká seskupení hvězd vytvořila velmi kompaktní hvězdokupy, což je pravděpodobně významným vodítkem. Avšak v tomto okamžiku se o tom můžeme jen dohadovat.“

Zdroj: http://phys.org/news/2016-08-scientists-dark-milky-massive-galaxy.html a http://www.keckobservatory.org/recent/entry/scientists_discover_massive_galaxy_made_of_99.99_percent_dark_matter

autor: František Martinek